Контрольная работа

ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1
1. Приняв, что звуковое давление в шаровой волне определяется уравнением Па, определить амплитудное значение градиента давления на расстоянии г = 1.2 м от источника звука на частотах 200 и 2000 Гц. Для этой же точки поля и этих же частот определить фазовый сдвиг между давлением и колебательной скоростью частиц воздуха. Объяснить математический и физический смыслы понятия градиента.
2. Приняв, что звуковое давление в плоской волне определяется уравнением Па, определить амплитудное значение градиента давления на частотах 200 и 2000 Гц. Указать, чему равен фазовый сдвиг между давлением и колебательной скоростью частиц воздуха. Объяснить математический и физический смыслы понятия градиента.
3-7. Потенциал скоростей в звуковом поле частоты f в воздухе выражен формулой м2/c (табл. 1). Определить амплитуду колебательной скорости частиц воздуха, эффективную величину звукового давления и уровень интенсивности (силы) звука.
Таблица 1
Номер задачи 3 4 5 6 7
Частота, Гц 100 200 300 400 500
А • 10-4, м2/с 8 8 6 4 4
8. Конусный электродинамический громкоговоритель, находящийся в ящике, излучает звуковые колебания с частотой 300 Гц. Радиус основания конуса 10 см, масса подвижной системы 10 г, длина провода звуковой катушки 10 м, магнитная индукция в зазоре 1,2 Тл, частота механического резонанса 100 Гц. Определить составляющие вносимого сопротивления. Потерями на трение пренебречь.
9. Определить коэффициент полезного действия громкоговорителя, параметры которого взяты из предыдущей задачи, а объем, занимаемый проводом звуковой катушки, равен 0,5*10-6 м3. Удельное сопротивление меди принять равным 1,7*10-8 Ом*м
10. Параметры, определяющие составляющие вносимого сопротивления конусного электродинамического громкоговорителя, помещенного в бесконечно большой щит, равны: L' = 2,53'10-2 Г, С'= 10-4 R' = 80 Ом. Масса подвижной системы m1 = 10 г, присоединенная масса mR = 3 г, индуктивность звуковой катушки L = 3 мГ. Определить частоты механического и электромеханического резонансов и активную составляющую сопротивления излучения rRю.
11. Определить полное входное электрическое сопротивление конусного электродинамического громкоговорителя, помещенного в ящик, на частотах механического резонанса f0 = 100 Гц и электромеханического резонанса f1, а также на частоте 2000 Гц. Диаметр основания конуса D = 10 см, масса подвижной системы m = 5 г, индукция в зазоре магнитной цепи В = 1,2 Тл, длина провода обмотки катушки l = 3 м, сопротивление звуковой катушки постоянному току R = 4 Ом, индуктивность L = 3 мГ. Потерями на трение пренебречь.
12. Напряжение собственных электрических шумов микрофона при согласованной нагрузке 250 Ом составляет 0.1 мВт, что соответствует шумов микрофона, приведенных к акустическому входу, 12 дБ. Определить осевую чувствительность микрофона в режиме холостого хода.
13. Стандартный уровень осевой чувствительности микрофона равен -58 дБ при согласованной нагрузке 250 Ом. Определить уровень акустического сигнала, воздействующего на микрофон в свободном поле, если электрический уровень на входе тракта с сопротивлением 600 Ом составляет -73 дБ.
14- 23. Построить график нарастания и спада звуковой энергии в помещении объемом V и средним коэффициентом поглощения а ср, если в нем действует источник звука мощностью 2*10"* Вт. Определить графически время реверберации. Соотношение линейных размеров помещения близко к "золотому сечению". Экспоненциальный спад в логарифмическом масштабе выражается прямой линией, что упрощает определение времени реверберации.
Таблица 6 - Звуковая энергия в закрытом помещении
Номер задачи 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Объем помещения, м3 60 80 100 120 150 200 300 500 1000 2000
Средний коэффициент поглощения 0,2 0,2 0,2 0,25 0,25 0,25 0,3 0,3 0,25 0,25

Вопросы к контрольной работе №1
1. Дайте определение звукового поля, звуковой волны, звукового луча, фронта волны.
2. Что называется звуковым давлением, колебательной скоростью частиц среды, интенсивностью (силой) звука, удельным акустическим сопротивлением среды? В каких единицах измеряются эти величины?
3. Приведите выражения для звукового давления в плоской и сферической звуковых волнах.
4. Приведите выражения, связывающие звуковое давление и колебательную скорость частиц среды в поле плоской и сферической волн. Поясните смысл величин, входящих в эти выражения.
5. Приведите выражения, связывающие интенсивность и плотность звуковой энергии поля плоской волны со звуковым давлением.
6. Что такое уровень звукового давления, интенсивности звука, плотности зву¬ковой энергии? Какова связь между ними для одной и той же точки поля?
7. Поясните понятие сопротивления излучения.
8. Поясните понятие присоединенной массы среды.
9. Назовите основные элементы слуховой системы человека.
10. Перечислите основные субъективные характеристики звука.
11. Что такое порог слышимости и как определяется абсолютный порог слышимости?
12. Поясните понятие критической полоски слуха.
13. Чем отличаются субъективные характеристики звука: уровень громкости и громкость, в каких единицах они оцениваются?
14. Как по графикам определить уровень громкости и громкость созвучия?
15. Как по графикам определяется коэффициент маскировки тона при мешающих звуках различного характера (тон, узкополосный и широкополосный шумы)?
16. Что такое маскировка в пределах частотной группы, как в этом случае рассчитывается коэффициент маскировки?
17. Какими факторами определяется тембр звука?
18. Поясните понятие бинауральной пространственной локализации
19. В чем заключается принцип обратимости применительно к электромеханическому преобразователю?
20. Поясните правила построения схем электрических анало¬гов механических колебательных систем.
21. Приведите эквивалентные схемы преобразователя-двига¬теля и преобразователя-генератора.
22. Поясните физический смысл внесенного сопротивления применительно к преобразователю-генератору и преобразователю-двига¬телю.
23. Объясните принцип метода электромеханических аналогий.
24. Каковы особенности акустических колебательных систем (по сравнению с электрическими)?
25. Поясните, по каким признакам могут быть классифицированы микрофоны.
26. Каковы основные технические характеристики микрофонов?
27. Объясните принцип действия микрофонов – приемников давления и прием¬ников градиента давления.
28. Чем различается работа приемника градиента давления в поле плоской и шаровой волн?
29. Поясните принцип работы микрофонов классифицированных по способу пре¬образования механических колебаний в электрические.
30. Выведите общую формулу чувствительности микрофона и поясните ее прак¬тическое использование.
31. Объясните принципы построения электрически и акустически комбинированных микрофонов.
32. Объясните устройство и принцип действия катушечного микрофона – прием¬ника давления.
33. Почему частотная характеристика чувствительности микрофона-приемника давления имеет спады на нижних и верхних звуковых частотах?
34. Поясните механизм формирования ровной частотной характеристики чув¬ствительности катушечного микрофона.
35. Объясните устройство и принцип действия ленточного микрофона-прием¬ника градиента давления.
36. Чем обусловлен выбор собственной частоты подвижной системы ленточного микрофона – приемника градиента давления?
37. Привести определение терминов "громкоговоритель", "акустическая система", "головка громкоговорителя".
38. Дать классификацию акустических систем по областям применения.
39. Объяснить состав и назначение основных элементов АС.
40. Привести основные виды электродинамических громкоговорителей, объяснить их принцип действия. Показать основные элементы и их назначение.
41. Объяснить основы устройства электростатических и пьеэокерамических громкоговорителей..
42. Объяснить основное назначение корпуса акустической системы и его влияние на характеристики АС в области низких, средних и высоких частот.
43. В чем состоит принцип действия следующих видов низкочастотных оформлений: бесконечный экран, закрытый корпус, корпус с фазоинвертором, с пассивным излучателем, типа лабиринт и трансмиссионная линия, типа «полосового» фильтра, типа свернутого рупора.
44. Объяснить роль и назначение фильтрующе- корректирующих цепей в акустических системах. Активные и пассивные фильтры в АС, их преимущества и недостатки.
45. Определить область применения и принципы построения эквивалентных электрических схем АС методом электромеханических аналогий.
46. Дать определение передаточной функции, АЧХ и ФЧХ в АС.
47. Эквивалентные акустические и электрические схемы акустической системы с закрытым низкочастотным оформлением. Эквивалентная акустическая и электрическая схемы акустической системы с фазоинверсным оформлением. Определить основные элементы. Объяснить порядок расчета параметров АС с фазоинверсным оформлением.
48. Показать и объяснить ход кривой частотной характеристики входного сопротивления АС с фазоинверсным оформлением.
49. Объяснить особенности работы рупорных громкоговорителей. Дать определение принципу акустической трансформации, привести формулу для критической частоты.
50. Объяснить особенности работы основных видов рупорных громкоговорителей.